JPS6238629B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6238629B2 JPS6238629B2 JP13557778A JP13557778A JPS6238629B2 JP S6238629 B2 JPS6238629 B2 JP S6238629B2 JP 13557778 A JP13557778 A JP 13557778A JP 13557778 A JP13557778 A JP 13557778A JP S6238629 B2 JPS6238629 B2 JP S6238629B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- working fluid
- expander
- solar
- heat
- circuit
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 7
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/06—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
- F22B35/16—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type responsive to the percentage of steam in the mixture of steam and water
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽熱を熱源とするランキンサイクル
回路を用いて冷凍サイクル回路を駆動する太陽熱
動空気調和機に関する。
回路を用いて冷凍サイクル回路を駆動する太陽熱
動空気調和機に関する。
本発明の目的とするところはランキンサイクル
回路の効率および空気調和機の総合効率を向上さ
せるとともに、ランキンサイクル回路の膨張機の
信頼性を向上させることを目的とするものであ
る。
回路の効率および空気調和機の総合効率を向上さ
せるとともに、ランキンサイクル回路の膨張機の
信頼性を向上させることを目的とするものであ
る。
従来から太陽熱を熱源とするランキンサイクル
式路空気調和機は、ランキンサイクル回路の蒸発
器へ太陽熱集熱回路からの熱媒体を循環ポンプを
用いて流動させている。
式路空気調和機は、ランキンサイクル回路の蒸発
器へ太陽熱集熱回路からの熱媒体を循環ポンプを
用いて流動させている。
上記従来例においては、熱媒体の循環ポンプの
流量は一定である。太陽熱集熱回路への吸収量
は、周知のように常に変動しているので、ランキ
ンサイクル回路のボイラへの熱入力量が変化す
る。このため、場合によりランキンサイクル回路
の膨張機の入口における作動流体が未蒸発二相流
となつて膨張機の内部潤滑油を先い流し、膨張機
の内部漏洩量の増加と、膨張機構部の摩耗を促進
させていた。
流量は一定である。太陽熱集熱回路への吸収量
は、周知のように常に変動しているので、ランキ
ンサイクル回路のボイラへの熱入力量が変化す
る。このため、場合によりランキンサイクル回路
の膨張機の入口における作動流体が未蒸発二相流
となつて膨張機の内部潤滑油を先い流し、膨張機
の内部漏洩量の増加と、膨張機構部の摩耗を促進
させていた。
本発明は上記従来例の欠点を解消し、効率の高
い太陽熱動空気調和機を提供するものある。以
下、本発明の一実施例について添付図面第１図お
よび第２図に沿つて詳細に説明する。
い太陽熱動空気調和機を提供するものある。以
下、本発明の一実施例について添付図面第１図お
よび第２図に沿つて詳細に説明する。
第１図示すように太陽熱動空気調和機は、太陽
熱集熱回路とランキンサイクル回路と冷凍サイク
ル回路とから形成される。太陽熱を吸収して搬送
する太陽熱集熱回路は熱媒体の搬送管１、循環ポ
ンプ２、多重管構造などの蒸発器３（以下、ボイ
ラと記す）とにより構成されている。前記熱媒体
としては、例えば、エチレングリコール水溶液が
用いられる。ランキンサイクル回路は、ボイラ
３、膨張機４、凝縮器５、作動流体ポンプ６とを
環状に形成している。作動流体として例えばフロ
ン系化合物が用いられる。冷凍サイクル回路は、
圧縮機７、凝縮器８、膨張弁９、蒸発器１０を環
状に配列している。
熱集熱回路とランキンサイクル回路と冷凍サイク
ル回路とから形成される。太陽熱を吸収して搬送
する太陽熱集熱回路は熱媒体の搬送管１、循環ポ
ンプ２、多重管構造などの蒸発器３（以下、ボイ
ラと記す）とにより構成されている。前記熱媒体
としては、例えば、エチレングリコール水溶液が
用いられる。ランキンサイクル回路は、ボイラ
３、膨張機４、凝縮器５、作動流体ポンプ６とを
環状に形成している。作動流体として例えばフロ
ン系化合物が用いられる。冷凍サイクル回路は、
圧縮機７、凝縮器８、膨張弁９、蒸発器１０を環
状に配列している。
前記ボイラ３にて、太陽熱が伝達された作動流
体は蒸発して高温高圧蒸気となつて膨張機４に流
入し、この膨張機４の回転部（例えば、ロータリ
ーベーン）に作用して膨張過程を生じ、動力をそ
の回転軸１１に伝達する。回転軸１１は圧縮機７
へ動力を伝達し冷凍サイクル回路の冷媒により冷
凍効果を発揮して住宅内を冷房する。
体は蒸発して高温高圧蒸気となつて膨張機４に流
入し、この膨張機４の回転部（例えば、ロータリ
ーベーン）に作用して膨張過程を生じ、動力をそ
の回転軸１１に伝達する。回転軸１１は圧縮機７
へ動力を伝達し冷凍サイクル回路の冷媒により冷
凍効果を発揮して住宅内を冷房する。
運転中に太陽熱集熱回路により搬送される熱媒
体の太陽熱が減少すると、ボイラ３における作動
流体への加熱量が減り、第２図（ランキンサイク
ルの作動流体の状態を示す）の膨張機４の入口の
作動流体の状態が蒸気状態Ａから、液体と蒸気の
二相流の状態Ｂへと変化する。この際、膨張機４
の入口部に設けた検出器１２が作動流体のボイド
率（二相流体の蒸気と液体の割合を評価する量）
を検出し、膨張機４の入口に液状作動流体が侵入
し始めたことを判定し、適当な制御回路１３を経
て太陽熱集熱回路の循環ポンプ２の回転数を増加
させる。
体の太陽熱が減少すると、ボイラ３における作動
流体への加熱量が減り、第２図（ランキンサイク
ルの作動流体の状態を示す）の膨張機４の入口の
作動流体の状態が蒸気状態Ａから、液体と蒸気の
二相流の状態Ｂへと変化する。この際、膨張機４
の入口部に設けた検出器１２が作動流体のボイド
率（二相流体の蒸気と液体の割合を評価する量）
を検出し、膨張機４の入口に液状作動流体が侵入
し始めたことを判定し、適当な制御回路１３を経
て太陽熱集熱回路の循環ポンプ２の回転数を増加
させる。
前記検出器１２は、流体中の気体（蒸気）と液
体との割合を検出する装置であり、したがつて一
般に市販されているボイド率測定装置を用いれば
良い。ボイド率は流体が気体のみの場合、100％
と称す。
体との割合を検出する装置であり、したがつて一
般に市販されているボイド率測定装置を用いれば
良い。ボイド率は流体が気体のみの場合、100％
と称す。
循環ポンプ２の回転数が調節され、熱媒体の循
環量が増え、ボイラ３への加熱量が向上し、膨張
機４の入口部の作動流体は、第２図の二相状態Ｂ
から蒸気状態Ａへと戻り、平常運転が得られる。
環量が増え、ボイラ３への加熱量が向上し、膨張
機４の入口部の作動流体は、第２図の二相状態Ｂ
から蒸気状態Ａへと戻り、平常運転が得られる。
膨張機４の入口部の作動流体のボイド率を検出
し、ボイラ３への加熱量を増加させ、膨張機４へ
の液状作動流体の侵入を防ぐことによつて、膨張
効率を向上させるとともに、膨張機４の摩耗を防
止することができ、膨張機４が容積型（たとえ
ば、スライデイングベーン形）の場合、膨張効率
は、膨張機４の内部における作動流体の漏れが大
きく影響を与えるが、本発明によつて、その原因
となる潤滑油の洗い流しを防止でき、その結果、
膨張効率は高く維持され、よつて空気調和機の総
合効率が改善されることや潤滑油が洗い流され
ず、膨張機４の内部の摺動部分は油膜により保護
されて摩耗が防止され、膨張機４の信頼性を高め
ることができるとともに、タービン型膨張機にも
適応することができ、その場合、液状作動流体の
侵入によるタービン羽根の損傷を防止することが
できるとともに異常振動も防ぐことができるもの
である。
し、ボイラ３への加熱量を増加させ、膨張機４へ
の液状作動流体の侵入を防ぐことによつて、膨張
効率を向上させるとともに、膨張機４の摩耗を防
止することができ、膨張機４が容積型（たとえ
ば、スライデイングベーン形）の場合、膨張効率
は、膨張機４の内部における作動流体の漏れが大
きく影響を与えるが、本発明によつて、その原因
となる潤滑油の洗い流しを防止でき、その結果、
膨張効率は高く維持され、よつて空気調和機の総
合効率が改善されることや潤滑油が洗い流され
ず、膨張機４の内部の摺動部分は油膜により保護
されて摩耗が防止され、膨張機４の信頼性を高め
ることができるとともに、タービン型膨張機にも
適応することができ、その場合、液状作動流体の
侵入によるタービン羽根の損傷を防止することが
できるとともに異常振動も防ぐことができるもの
である。
以上のように、本発明によれば、ボイド率を検
出する検出器によつて、ランキンサイクル回路の
膨張機の入口への作動流体の気体と液体の割合を
検出することができ、この検出器の出力により太
陽熱集熱回路の循環ポンプを制御し、回転数を調
整することができるため、作動流体の中に液体が
増加してきた場合は、自動的に作動流体の循環量
を増加させることにより、加熱量が増加して平常
運転が得られるものであり、かつ膨張効率を向上
させることができるとともに、膨張機の摩耗も防
止することができる等のすぐれた効果を奏するも
のである。
出する検出器によつて、ランキンサイクル回路の
膨張機の入口への作動流体の気体と液体の割合を
検出することができ、この検出器の出力により太
陽熱集熱回路の循環ポンプを制御し、回転数を調
整することができるため、作動流体の中に液体が
増加してきた場合は、自動的に作動流体の循環量
を増加させることにより、加熱量が増加して平常
運転が得られるものであり、かつ膨張効率を向上
させることができるとともに、膨張機の摩耗も防
止することができる等のすぐれた効果を奏するも
のである。
第１図は本発明の一実施例における太陽熱動空
気調和機のシステム構成図、第２図は作動流体の
圧力―エンタルピ線図である。 １……搬送管、２……循環ポンプ、３……蒸発
器、４……膨張機、５……凝縮器、６……作動流
体ポンプ、７……圧縮機、８……凝縮器、９……
膨張弁、１０……蒸発器、１２……検出器、１３
……制御回路。
気調和機のシステム構成図、第２図は作動流体の
圧力―エンタルピ線図である。 １……搬送管、２……循環ポンプ、３……蒸発
器、４……膨張機、５……凝縮器、６……作動流
体ポンプ、７……圧縮機、８……凝縮器、９……
膨張弁、１０……蒸発器、１２……検出器、１３
……制御回路。
Claims (1)
- １ 循環ポンプにより太陽熱で加熱された熱媒体
を搬送管中で循環させる太陽熱集熱回路、前記熱
媒体によつて作動流体を加熱する蒸発器と膨張機
と凝縮器と作動流体ポンプとを環状に連結したラ
ンキンサイクル回路、前記膨張機より動力が伝達
されて回転する圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器
とを環状に連結した冷凍回路とを備え、前記膨張
機の作動流体入口に、この作動流体の気体と液体
との割合を検出する検出器を設け、この検出器の
出力により前記循環ポンプの回転を制御する制御
手段を設けた太陽熱動空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13557778A JPS5563337A (en) | 1978-11-01 | 1978-11-01 | Air conditioner by solar heat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13557778A JPS5563337A (en) | 1978-11-01 | 1978-11-01 | Air conditioner by solar heat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5563337A JPS5563337A (en) | 1980-05-13 |
| JPS6238629B2 true JPS6238629B2 (ja) | 1987-08-19 |
Family
ID=15155058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13557778A Granted JPS5563337A (en) | 1978-11-01 | 1978-11-01 | Air conditioner by solar heat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5563337A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726363A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Air conditioner |
| JPS5726357A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Air conditioner |
| JPS5814404U (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-29 | 株式会社東芝 | ランキンサイクル装置 |
| DE19623457A1 (de) * | 1996-06-12 | 1997-12-18 | Siemens Ag | Verfahren zum Betreiben eines Solarkraftwerkes mit wenigstens einem solaren Dampferzeuger und Solarkraftwerk |
| EP1179656A1 (de) * | 2000-08-10 | 2002-02-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbinenanlage und Dampfturbinenanlage |
-
1978
- 1978-11-01 JP JP13557778A patent/JPS5563337A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5563337A (en) | 1980-05-13 |
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